Exercice sur l'exponentielle


  • N

    Bonjour, j'ai un problème avec un éxo sur les exponentielles.
    La consigne dit

    On a la fonction f(x)=x+(e^(1-x))
    (elle est tracée dans l'exercice)

    1°)a)Démontrer que la droite D d'équation y=x est asymptote a la courbe C et préciser la position de C par rapport a D.

    Je ne voit pas quoi faire...
    Quelqu'un pourrai essayer de me mettre sur la voie ?
    Parce que la je bloque complètement...
    Merci d'avance.


  • N

    J'ai trouvé,mais je ne comprend pas pour la question deux...

    Pour la 1°),je pensais faire, f(x)-y
    et si la lim de ca fait 0 alors C asymptote a D,et ca marche car,
    x-x+e^1-x=e^1-x
    lim e^1-x=0

    On me demande après en b) de vérifier que,pour tout réel x: f(x)=(xex+e)/ex
    Encore ici je ne voit pas comment faire...
    Je ne comprend pas comment faire
    Pourriez vous m'aider s'il vous plait?
    Merci d'avance 😄


  • mtschoon

    Bonsoir ,

    Cherche la limite de e^(1-x)lorsque x tend vers +∞ : tu dois trouver 0

    Regarde ton cours et tu verras que cela suffit pour prouver que (D) d'équation y=x est asymptote à la courbe.

    Pour tout x réel , e^(1-x) >0 donc (C) est ...............................de (D)


  • N

    C est donc au-dessus de D ?


  • mtschoon

    J'ai répondu à ta première question alors que tu posais la seconde...

    Pour la seconde :

    Vu qu'il s'agit seulemnt d'une vérification , par de la seconde expression

    f(x)=xex+eex=xexex+eexf(x)=\frac{xe^x+e}{e^x}=\frac{xe^x}{e^x}+\frac{e}{e^x}f(x)=exxex+e=exxex+exe

    En simplifiant :

    f(x)=x+eexf(x)=x+\frac{e}{e^x}f(x)=x+exe

    Il te reste à transformer la fin.


  • mtschoon

    Oui , (C) est au-dessus de (D)


  • N

    et e/e^x = e^1-x ?
    l'on retrouve notre fonction de base x+e^1-x
    C'est ca?


  • A

    Hello Ncromancien

    Je passe par là ... donc pour répondre à ta dernière
    question:

    Attention aux ()
    Effectivement e/e^x = e^(1-x)


  • N

    Ah oui,excusez moi,je les oublies tout le temps 😛
    Et,pour le justifier,je dit que c'est la définition de l'inverse ou je dois le justifier par un calcul?


  • mtschoon

    eex=e1ex\frac{e}{e^x}=\frac{e^1}{e^x}exe=exe1

    Tu dois connaître la propriété des exponentielles :

    eaeb=ea−b\frac{e^a}{e^b}=e^{a-b}ebea=eab

    Il te suffit de l'appliquer.


  • A

    Non ça ça n'a rien de particulier
    => e/e^x = e^1/e^x = e^(1-x)

    Rappel : e=2,718...

    idem si a<> 0 a^x/a^y = a^(x-y)

    [EDIT] Bonjour Mtschoon ...


  • mtschoon

    Bonjour messinmaisoui ,

    Un petit complément pour ne pas donner de doute à Ncromancien,

    Si tu parles de axa^xax , c'est à dire de la fonction exponentielle en base a , la condition d'existence est :

    a strictement positif et différent de 1 car aaa^x$=e^{xlna


  • N

    Ah^^
    Bon et bien merci beaucoup.
    Je dois maintenant en déduire la limite en -Inf
    Je pensais a +inf mais je ne sait pas comment l'expliquer...


  • mtschoon

    C'est bien +∞

    Effectivement , il y a une indétermination à lever

    Une possibilité:

    Tu poses X=1-x ( c'est à dire x=1-X)

    Lorsque x tend vers -∞ , X tend vers +∞

    Tu transformes f(x) en fonction de X , tu mets X en facteur.

    Avec les limites usuelles , l'indétermination est levée.


  • N

    Ah mais oui j'avait oublié ca.
    Merci beaucoup.
    Je vais essayer de le refaire sur ma copie.


  • A

    mtschoon
    Bonjour messinmaisoui ,

    Un petit complément pour ne pas donner de doute à Ncromancien,

    Si tu parles de axa^xax , c'est à dire de la fonction exponentielle en base a , la condition d'existence est :

    a strictement positif et différent de 1 car aaa^x=exlna=e^{xlna}=exlna

    Avec cette condition existentielle , la propriété que tu indiques est valable , bien sûr.

    En fait je voulais juste indiquer que simplifier
    e/e^x c'était procéder pareil que pour 10/10^x ou pi/pi^x
    Du coup je n'étais pas du tout dans l'idée exponentiel - base

    Je conçoit que si a < 0 on ne peut pas écrire
    aaa^x=exlna=e^{xlna}=exlna car lna n'aurait aucun sens
    Par contre (-5)^3 / ^(-5)^7 = (-5)^(3-7) par exemple ...
    c'est ce que je voulais
    juste donner comme exemple en fait ...

    Mais je te remercie pour ta remarque du coup
    je doute donc je pense 😉


  • mtschoon

    Oui messinmaisoui, je suis d'accord avec toi , c'est ambigu...

    Tout dépend de quoi on parle...

    En principe , quand on parle de fonction exponentielle , il s'agit de "fonction en base e" définie par x -> exe^xex

    Losque que l'on parle de x->axa^xax , il s'agit de la fonction exponentielle en base a . C'est ce que doit voir Ncromancien dans son programme de TS .

    Dur , dur , les Maths ...


  • L

    Salut à tous!

    Voila j'essai de faire l'exo donné, pour m'entrainer.
    J'ai tout fait correctement, mais quand vient la limite en -Inf ... je bloque.

    J'effectue le changement de variable X = 1-x doù x = 1-X.
    Jchange f(x), qui devient : f(X) = 1-X-exp(X)
    X facteur commun donne : f(X) = X( (1/X)-1-(1/e^X)

    Ce qui donne : lim f(X) = -Inf lorsque X->+Inf !

    J'y comprend rien. J'hésite entre dire que c'est juste ou non lol.
    Merci d'vos réponses.

    Latif


  • A

    Attention ...
    f(X) = X( (1/X)-1-(e^X/X)
    et lim e^X/X =+inf quand X -> +inf
    et lim e^X/X = 0 quand X -> -inf car e^x tend alors vers 0+


  • L

    Arf j'ai toujour ces petites erreurs !! ça m'agace à un point ; Voir même à un point-virgule!

    Lol en tout a merci j'suis l'pire des idiots sur ce coup, et pour te plagier (ou plagier Descartes) :

    Je doute donc je pense 🙂 (Ce qui est partiellement faux je trouve mais bon !)


  • L

    Mais
    lim f(X) = X( (1/X)-1-(e^X/X) en +∞
    correspond à : lim fx)= x+ exp(1-x) en -∞ c'est bien ça ?

    Or lim e^X/X =+inf quand X -> +inf, donc lim -(e^X/X) = -∞ en +∞.
    Ce qui me donne toujours lim f(X) = X( (1/X)-1-(e^X/X) = -∞ en +∞


  • A

    Mais
    lim f(X) = X( (1/X)-1-(e^X/X) en +∞
    correspond à : lim fx)= x+ exp(1-x) en -∞ c'est bien ça ?

    Non !

    Il ne faut pas oublier de remplacer X par 1-x après ...

    ex : lim 1-x quand x tend vers +OO est -OO
    si X = 1-x ...
    alors
    lim X quand X tend vers +OO est +OO
    mais en remplaçant X par 1-x
    on retombe
    sur
    lim 1-x quand x tend vers +OO est 1 - (+OO) = -OO


  • N

    Bon et bien,je croit que tout est dit pour cette question.
    On me demande a la fin d'étudier les variation de f(x)
    je fait le tableau de signe de la dérivée c'est a dire
    f'(x)=-e^1-x ?
    car f'=u'e^u


  • N

    C'est ca que je dois faire ou je me trompe...?

    (désolé pour le double-post...)


  • A

    Si f(x)=x+(e^(1-x))
    alors f'(x) = 1 - e^(1-x)

    Pour étudier les variations de f(x) il faudrait
    effectivement étudier le signe de f'(x)


  • N

    Heu,j'ai pas bien compris la dérivée...
    Pourquoi c'est 1 et pas -1 devant l'exponentielle?
    Quand on dérive 1-x ca fait -1 non?


  • A

    Oui on est d'accord

    Il y a un - pourtant devant mon exponentielle,
    ne le vois-tu pas !?

    f'(x) = 1 -
    e^(1-x)


  • N

    Ah mais oui je suis bête, je croyait que dans f(x) c'était -e et pas e
    Je dis n'importe quoi.
    Merci beaucoup^^
    (plus qu'a trouvé les variations de 1-e^(1-x)
    Je vais y réfléchir


  • A

    Pas de problème Ncromancien
    Moi aussi je fais souvent des erreurs
    dans mes calculs ce qui prouve que je suis humain 😆


  • N

    Héhé.
    Bon,je pense que le tableau doit ressembler a ca
    décroissante de +inf a 1 et croissante de 1 a +inf
    C'est ca ou pas?
    (je ne sait pas comment justifier ca...)


  • A

    1-e^(1-x) = 0
    <=>1 = e^(1-x)
    <=>e^0 = e^(1-x)
    <=> 1-x= 0
    <=> x= 1

    si x < 1 e^(1-x) > 0 et lim e^(1-x) quand x tend vers -OO est +OO
    donc lim 1- e^(1-x) quand x tend vers -OO est -(+OO) = -OO

    si x > 1 e^(1-x) > 0 et lim e^(1-x) quand x tend vers +OO est 0
    donc lim 1- e^(1-x) quand x tend vers +OO est 1


  • N

    Ah, j'était loin^^
    Mais au moins j'ai compris(enfin je pense avoir compris)
    Mais alors cela veut dire que la courbe est tout le temps croissante non?


  • A

    Oui et je t'encourage à charger sur PC
    GeoGebra traceur de courbes
    pour valider tes recherches de limites ...


  • mtschoon

    Si ce sont les sens de variation pour x< 1 et x >1 que tu ne sais pas justifier , Ncromancien , il te suffit d'étudierle signe de la dérivée ( comme d'habitude )

    f croissante :

    f'(x)>0 <=> 1−e1−x1-e^{1-x}1e1x>0 <=> 1 > e1−xe^{1-x}e1x <=> e0e^0e0>e1−xe^{1-x}e1x <=> 0>1-x<=> <=> x>1

    Tu appliques le même principe pour f décroissante ( c'est à dire f'(x)<0 )et tu trouveras [b]x<1[/b]


  • N

    Oui,je pense que je vais télécharger GeoGebra
    Et effectivement mtschoon.
    Comme cela ca semble évident^^
    Bon et bien,je croit que tout est dit

    Merci beaucoup a vous tous pour votre aide

    Bonne soirée
    Au revoir. 🙂


  • mtschoon

    C'est très très bien GeoGebra , mais n'oublie pas de bien connaître ta calculette graphique .
    Le jour du Bac , tu n'auras pas GeoGebra mais , sauf contre indication , tu auras ta calculette...


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